Второй период (1637–1644) был сравнительно мирным временем, пришедшимся на правление немецкого графа (позже принца) Мауриция де Нассау. Его имя связано с рядом важных политических инициатив и достижений. Намереваясь вывести экономику региона из ступора и наладить связи с местным обществом, он распорядился продать в кредит те энженью, владельцы которых их бросили и бежали в Баию. Он озаботился предупреждением дефицита продовольствия, заставив землевладельцев выращивать «туземный хлеб» (маниок) в количествах, пропорциональных числу имевшихся у них рабов.
Кальвинист по вероисповеданию, принц Нассау терпимо относился к католикам и иудеям (несмотря на все противоречия с последними). Так называемые «скрытые евреи», то есть те, кто продолжал втайне исповедовать иудаизм после крещения, получили право открыто следовать своей религии. В 1640-е гг. в Ресифе было две синагоги, а из Голландии приехали многие евреи. Когда голландцы ушли из Бразилии, одним из условий их сдачи стало позволение евреям, находившимся на их стороне, свободно выехать из страны. Они отправились в Суринам, на Ямайку и в Новый Амстердам (Нью-Йорк) или вернулись в Голландию.
Нассау способствовал приезду в Пернамбуку художников, натуралистов и просвещенных людей. Среди художников отметим Франца Поста, одним из первых запечатлевшего пейзажи и сцены бразильской жизни. С именем принца Нассау связаны также усовершенствования в Ресифе, который голландцы возвели в ранг столицы капитанства вместо Олинды. Рядом со старым Ресифе был построен город Мауриция с геометрическим расположением улиц и каналов — попытка воспроизвести в тропиках далекий Амстердам. Из-за разногласий с Вест-Индской компанией Нассау вернулся в Европу в 1644 г.
Третий этап войны (1645–1654) стал своеобразной «Реконкистой» — отвоеванием захваченных земель. Окончание Иберийской унии как союза двух корон не принесло мира. Общий контекст прежних — сложившихся еще до испанского владычества — отношений Португалии и Голландии к тому времени изменился. Автоматически вернуться к мирным отношениям, существовавшим до 1580 г., было бы невозможно. Отныне голландцы оккупировали часть территории Бразилии и не собирались оттуда уходить.
Основным центром восстания против голландцев стал Пернамбуку, где отличились Андре Видал де Негрейруш и Жуан Фернандеш Виейра (последний был одним из самых богатых землевладельцев Пернамбуку). К ним присоединились негр Энрике Диаш и индеец Фелипе Камаран. После нескольких начальных побед, одержанных лузо-бразильскими войсками, война вступила в затяжную стадию, длившуюся несколько лет. Лузо-бразильские силы контролировали внутренние области Пернамбуку, а его столица Ресифе оставалась в руках голландцев. Затяжная стадия войны была прервана двумя сражениями при Гуарарапеш, которые принесли победу восставшим (в 1648 и в 1649 гг.). Помимо этого, положение захватчиков было осложнено некоторыми другими обстоятельствами. Вест-Индская компания переживала кризис, и никто не хотел помещать в нее капитал. В Голландии существовали силы, выступавшие за мир с Португалией и указывавшие на то, что торговля португальский солью была необходима для голландского рыбного промысла и представляла больше выгоды, чем сомнительные доходы от заморской колонии. Наконец, начавшаяся в 1652 г. война Голландии с Англией сократила ресурсы для ведения военных операций в Бразилии. На следующий год португальская эскадра окружила Ресифе с моря; в конце концов, в 1654 г. голландцы капитулировали.
История голландской оккупации Пернамбуку — это наглядный пример связи между колониальным производством и работорговлей. Пока голландцам удавалось стабилизировать производство сахара на Северо-Востоке, они стремились гарантировать приток рабов, поставив под контроль источники работорговли. На самом деле было два фронта борьбы, весьма отдаленных друг от друга географически, но остававшихся взаимосвязанными. Несколько пунктов на африканском Золотом берегу были заняты голландцами в 1637 г. Перемирие между Голландией и Португалией после восстановления независимости последней в 1640 г. было нарушено принцем Нассау, который захватил Луанду и Бенгелу в Анголе в 1641 г. Ангола была отвоевана в 1648 г. лузо-бразильскими войсками под командованием Салвадора Коррейя де Са. Не случайно, что такие люди, как Жуан Фернандеш Виейра и Андре Видал де Негрейруш, занимали руководящие посты в администрации этой африканской колонии.